MG300(250)700(600)-WD型无链电牵引采煤机.doc

MG300(250)/700(600)-WD型无链电牵引采煤机采煤机第一章 总体一、型号的组成及代表意义MG300/700-WDMG：采煤机代号，M-采煤机；G-滚筒式300：截割电机功率（KW）/：分割符号，代表多电机横向布置方式700：装机总功率（KW）-：分割符号WD：无链电牵引二、技术特征1、适应煤层采高范围（m）：1.6-3.6煤层倾角（）：35煤质硬度：中硬或中硬以上2、总体机面高度（mm）：1230机身厚度（mm）：580过煤高度（mm）：460截深（mm）：630；800配套滚筒直径与对应卧底量、最大采高和最佳采高范围见表1表1滚筒直径（mm） 卧底量（mm） 最大采高（mm） 最佳采高范围（m）1400 205 3100 1.9-2.61500 255 3150 2.0-2.71700 355 3250 2.1-2.8摇臂摆动中心距（mm）：7300行走轮中心距（mm）：57403、截割部摇臂结构形式：整体，弯摇臂摇臂长度（mm）：2030摇臂摆角（）：上摆41.2、下摆16.5截割功率（KW）：2*300、2*250滚筒转速（r/min）：31.4、36、41截割电机电机型号：YBCS-300W、YBCS-250额定功率（KW）：300（250）额定电压（V）：1140、3300额定电流（A）：206额定转速（r.p.m）：14754、牵引行走部牵引形式：开关磁阻电机调速，齿轮销排式电牵引牵引功率（KW）：2*40牵引速度（m/min）：0-8.2/11牵引力（kN）：520/387牵引电机电机型号：KCB2-40额定功率（KW）：40额定电压（V）：380额定电流（A）：77额定转速（r.p.m）：10005、调高电机电机型号：YBC-18.5额定功率（KW）：18.5额定电压（V）：1140-3300额定电流（A）：12额定转速（r.p.m）：14456、电缆主电缆型号：MCP3*50+1*10+4*6MCP3*70+1*16+3*67、冷却和喷雾冷却：截割电机、牵引电机、调高电机、摇臂水套、电控箱分别水冷喷雾方式：内、外喷雾配套喷雾泵站型号：PB-320/63供水压力（Mpa）：3.0供水流量（L/min）：3208、配套工作面刮板输送机型号：730系列、764系列9、整机重量（T）：41第二章 截割机构一、截割机构截割机构是采煤机实现落煤、装煤的主要部件，它分别由左右截割部组成，每个截割部主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成，截割部内设有冷却系统、内喷雾等装置。截割电机直接安装在截割部壳体内，齿轮减速装置全部集中在截割部壳体及行星减速器内。两个截割部分别用阶梯轴同左、右牵引减速箱铰接，同时通过回转腿与调高油缸铰接，通过油缸的伸缩实现左、右截割部的升降。截割部外壳上下有冷却水套，以降低摇臂内油池温度。输出端采用410*410mm方形连接套和滚筒连接，滚筒采用三头螺旋叶片，其直径可根据煤层厚度在1.4、1.6、1.8、2.0内选取，滚筒截深可采用630mm或800mm，输出速度可根据不同直径滚筒的线速度要求和煤质硬度在三档速度内选取。二、截割机构的传动系统截割电机的出轴是带有内花键的空心轴，通过两端均为渐开线花键的细长扭矩轴与截轴齿轮相连，电机输出扭矩通过，齿轮传动到行星机构，最后由行星机构的行星架输出，将动力传给截割滚筒。左、右截割机构传动方式相同，传动元件通用。三、截割部减速箱截割部减速箱由截割部壳体、轴组、行星机构、内外喷雾装置等组成。截割部壳体采用整体铸造摇臂结构，过煤空间大，装煤效果好，摇臂外壳有一焊接冷却水套，水套下面装有五只喷嘴，用于整体的外喷雾。截割机构的离合器，安装在截割电机尾部，主要有手柄、手柄座、轴承、离合器、推杆、距离套等组成。其中细长扭矩轴（离合器轴）为一关键部件，其一端通过渐开线花键同电机转子相连，另一端通过渐开线花键与轴齿轮内花键相连。并通过轴承、螺母等与拉杆相连，当该轴在手柄与拉杆的作用下外拉时，同截轴齿轮脱离。四、截割滚筒截割滚筒担负着落煤、装煤作用。主要由滚筒筒体、截齿、齿座和喷嘴等组成。滚筒与摇臂行星机构出轴采用方形连接套联接。联接可靠，拆装方便。滚筒筒体采用焊接结构，三头螺旋叶片。上设有喷雾水道和喷嘴。压力水从喷嘴雾状喷出，直接喷向齿尖，以达到降低煤尘和稀释瓦斯的目的。为延长螺旋叶片的使用寿命，在其出煤口处采用耐磨材料喷焊处理。为适应大牵引速度要求，采用新型大截齿以及与之相配套的大齿座和弹性固定元件，左、右滚筒的螺旋叶片旋向相反，以配左、右摇臂不同旋向。第三章 牵引机构一、牵引机构牵引机构包括牵引减速箱和行走箱两大部分组成。牵引减速箱内有三级直齿传动和一级行星传动。行走箱内有驱动轮、行走轮和导向滑靴。牵引电机输出的动力经减速后，传动行走箱的行走轮，与刮板输送机销轨相啮合，使采煤机行走。导向滑靴通过销轨对采煤机进行导向，保证行走轮与销轨正常啮合。二、牵引机构传动系统牵引电机出轴花键与牵一轴齿轮相连，将电机输出转矩通过齿轮Z2、Z3、Z4、Z5、Z6传给行星机构，经行星减速，最后由行星架输出，传给行走箱内的驱动轮Z11，驱动轮Z11与行走轮Z12相啮合，再由行走轮Z12与工作面刮板输送机上的销轨啮合，使采煤机来回行走。齿轮Z2还与Z13啮合，Z13出轴通过花键与液压制动器相连，实现牵引机机构的制动。三、液压制动系统由螺塞、外壳、蝶形弹簧、活塞、油缸、内外摩擦片、花键套等组成，内外摩擦片通过花键套与牵引机构的制动轴相连，外摩擦片装在牵引传动部壳件上的外壳相连，当进入制动器的控制油压力大于1.4Mpa时，活塞移动压缩蝶形弹簧，使内外摩擦片松开而松闸，采煤机正常牵引。挡制动电磁阀断电复位，压紧内外摩擦片，产生制动力矩。这种制动器的特点是：摩擦片采用湿式工况（浸在油中），扭矩稳定，工作平稳，制动器的主要技术参数如下：制动扭矩：280Nm松闸油压：1.4-1.7Mpa（1.4Mpa时活塞开始移动，1.7Mpa时活塞行程1.65mm）四、调高油缸二只调高油缸设置在左右牵引传动部的煤避侧，油缸缸体端与摇臂的回转腿铰接，活塞杆端与牵引减速箱上的支撑座铰接。操作采煤机左右两端头操作站的升降按钮或中部调高泵站上的调高手把，即能控制调高油缸的伸缩，从而将左右摇臂都调节到所需的高度。调高油缸由液力锁、缸体、活塞杆和活塞等组成，其主要技术参数为：行程：705mm推力压力20.0Mpa时 509KN压力31.5Mpa时 802KN拉力拉力20.0Mpa时 336KN拉力31.5Mpa时 529KN其工作原理：当A口进油时，压力油径液力锁进入活塞腔，推动活塞杆移动，摇臂升高，活塞杆腔的回油经B口回油池；当从B口进油时，压力油液力锁进入活塞杆腔，活塞腔的油经A口回油池，活塞杆缩回，摇臂下降。该油缸采用缸体固定，活塞杆移动的运动方式，活塞左、右两腔的密封采用密封性能较好的蕾形密封圈。五、行走箱行走箱包括壳体、轴承座、花键轴、导向滑靴、驱动轮、惰轮、齿轨轮组等，左右行走箱通用。由于采用齿轮销轨式无链牵引，故牵引力、制动力大，导向较可靠。齿轨轮与导向滑靴同轴，且可以轴向窜动，因此，采煤机对工作面底板起伏和输送机弯曲的适应性较好，齿轮销轨式无链牵引是目前国内外使用较多的无链牵引形式之一。壳体是整体结构，刚性大。揭开端盖，可以装拆连接驱动轮和行星架的花键轴，这种结构使牵引的机械传动键具有离合功能，给安装机器和处理事故带来方便。拆掉轴承座，可以更换驱动轮。抽调轴，可以更换导向滑靴或齿轨轮组件。驱动轮和齿轨轮是摆线齿轮。驱动轮支撑在两个轴承上，通过花键轴与行星架相连，花键轴是浮动的，对行星架的浮动和受力有利，齿轨轮相当于一个惰轮，支撑在专用的滚子轴承上，轴承内、外圈间可以自由转动和窜动，齿轨轮组件及导向滑靴可有少量的轴向窜动。第四章 辅助液压系统一、概述采煤机辅助液压系统原理。该系统包括两部分：1、调高回路；2、制动回路。；有调高泵箱，机外管路，左、右调高油缸和液压制动器等组成。左、右调高油缸和液压控制器均布置在牵引减速箱内。调高泵箱的结构。由调高电机，调高泵，高、低压溢流阀，粗、精过滤器，压力表，手液动换向阀，电磁换向阀，刹车电磁阀，阀快，阀体，接头排坐等组成。各部件均可从中间框架的老塘侧抽出，维修方便。调高回路有两个功能：（1）满足采煤机卧底量要求；（2）适应才高的要求。调高回路的动力由调高电机提供。在调高时，调高油箱的阻力较大，为防止系统油压过高，损坏油泵及附件，在齿轮泵出口处设有一高压溢流阀作为安全阀，调定压力为25MPa，可以满足调高要求。两只中位机能H型的手液动换向阀串联，分别调动左、右摇臂的调高。当采煤机不需要调高时，调高泵排除的压力油由换向阀中位经低压溢流阀回油池。低压溢流阀调高压力为2MPa，为电磁换向阀、液压制动器提供压力油源。当将调高手柄往里推时，手液动换向阀的P、A口接通，B、T口接通，高压油经换向阀打开压力锁，进入调高油缸的活塞杆腔，另一腔的油液经液力锁和低压溢流阀回油池，实现摇臂的下降。反之将调高手柄外拉时，实现摇臂的上升。当操纵布置在中间控制箱相应的按钮时，电磁换向阀动作，将控制油引向手液动换向阀相应控制阀口，使其换向，实现摇臂升、降的电液控制。当调高工作命令取消后，手液动换向阀的阀芯在弹簧的作用下复位，油泵卸荷，同时调高油缸在液力锁的作用下，自行封闭油缸两腔，将摇臂锁定在调高位置。液压制动回路在压力油与调高控制回路是同一控制油源。由二位三通刹车电磁阀，液压制动器及其管路组成。刹车电磁阀贴在阀体上，通过管路与安装在左右牵引减速箱内的压力制动器相通。当需要采煤机行走时，刹车电磁阀得电动作，压力油进入液压制动器，牵引机构解锁，得以正常牵引。当采煤机停机或出现某种故障时，刹车电磁阀失电复位，制动器油腔压力油回油池，通过碟形弹簧压紧内、外摩擦片，将牵引机构制动，使采煤机停止牵引并防止下滑。二、调高电机该电机为矿用隔爆型三相异步电动机。可适用环境温度低于40，且有甲烷或爆炸性煤尘的采煤工作面。其外形结构。主要规格及技术参数见表4-1型 号 YBP18.5-4 中作制 S1功率（KW） 18.5 接法 Y极 数 4 绝缘等级 F额定电压（V） 1140 冷却方式 水套冷却额定电流（A） 12 冷却水量 20频率(Hz) 50 冷却水压 1.5转速（r/min） 1465 外形尺寸 3508670三、调高泵该泵为CBK1011-B4F型齿轮泵，体积小，重量轻，结构简单，工作可靠。主要技术参数见表4-2额定压力(MPa) 25 理论流量（ml/r） 11.12最高压力(MPa) 28 容积效率() 91额定转速(r/min) 3000 工作压力(MPa) 20最高转速(r/min) 3500 工作转速(r/min) 1465四、阀块在辅助液压系统中，调高泵出口高压溢流阀和低压溢流阀 均采用DBD直动型溢流阀。高压安全阀使用DBDS6K/20型，调定压力为25MPa。低压溢流阀选用DBDS6K/2.5型，调定压力2MPa。压力油由油口进入阀座前腔。当作用在锥阀芯上的油压超过调定值时，锥阀芯被打开溢流。这种直动溢流阀，结构简单，由于采用了阀芯尾部导向结构，阀芯开启平稳，复位可靠。在采煤机的工作过程中，为了随时监视液压系统中的中作状况，因此在调高泵箱的阀块上安有压力表，内设两只压力表，轴向安装。左边为高压表，型号为Y60Z,显示范围0-25MPa，右边低压表显示范围0-6MPa，型号为Y60Z，分别显示调高及控制油源的压力。为防止表针应剧烈震动而损坏，在压力表圈内有阻尼孔。五、手液动换向阀本机设有两只手液动换向阀，两阀的内部结构和性能完全一样，均为H型三位四通电磁换向阀，该阀与阀体板式连接，通过阀体的内部孔道，与调高泵和油箱相联。另外该阀的两端各有一控制油腔，分别于电磁阀的A、B口相通。当操纵调高手把或电磁换向阀动作时阀芯移动，进油口P与B口或A口相通，回油口O与A或B口接通，高压油进入调高油缸使其伸缩，实现摇臂的升降。六、手液动换向阀在辅助液压系统中，设置有粗、精过滤器各一个。粗过滤器安装在油箱的采空侧，采用网式虑芯，过滤精度为80微米，其流量为631/ min，以保证调高泵及系统内部油质的清洁。过滤器尾部设有过滤阀，当更换滤芯时，单项阀关闭，防止油箱中的油液溢出。精过滤器设在阀块右侧，住要保证电磁阀控制油泵的油质清洁。采用纸质滤芯，型号HX-10/20,过滤精度10微米，流量101/min。七、机外管路指调高泵箱的街头排座到左右调高油缸及液压制动器的高压软管组件。在安装机外管路时，需注意不允许损坏O型密闭圈。左、右调高油管的快速街头内需加挡圈密封。同时需有足够的弯曲半径使高压软管不蹩卡，做到排列合理、整齐、清楚、美观。第五章 辅助装置一、滑靴组件采煤机依靠左、右行走箱上的两只导向滑靴和煤壁侧的两组滑靴组件骑在工作面刮板输送机的销轨和铲煤板上，由于本机无底托架，两组滑靴组件分别直接连接在左、右牵引减速箱的煤壁侧。二、托缆装置托缆装置，由拖缆架、连接板、销、电缆夹板等组成，当采煤机沿工作面运行时，拖拽并保护电缆和水管，使其在拖拽时平缓过渡，不会因受力而损坏，拖缆装置固定在中间控制箱的右上部，在电缆槽内需装夹板的电缆长度应比工作长度的一半长。三、喷雾冷却系统采煤机工作时滚筒在截割和装煤过程中产生大量的煤尘，这不仅降低了工作面的能见度，影响正常生产，而且对安全生产和工人的健康也会产生重大影响。因此必须及时降尘，最大限度的降低空气中的含尘量，同时采煤机在工作时，各主要部件（如电机、电控变压器、摇臂等）产生很大热量，需及时进行冷却，以保证采煤机的正常工作。喷雾冷却系统，由水阀、安全阀、节流阀、喷雾、高压软管等组成，来自喷雾泵站的水由送水管经电缆槽、拖缆装置进入水阀，再有水阀分配用于冷却，喷雾降尘水源通断是有开关来完成的，当开时，压力水进入过滤器过滤，然后分为六路，其中两路用于左、右滚筒的内喷雾，流量各951/min，另外两路用于左右截割电机及左右摇臂水套，流量为351/min，另外一路用于电控箱及调高电机，流量为451/min,最后一路用于左右牵引电机，流量为151/min。各水路水量可由相应的节流阀调节，整个系统调定压力为1.5MPa。注意事项：1、 定期检查喷雾泵站至采煤机输水管各连接口是否密合，不得有渗漏水现象。2、 定期检查清洗水阀内的过滤器。3、 随时注意各喷雾运行情况，如有堵塞，应及时疏通。4、 随时注意冷却水路中的安全阀，如产生释放现象，应及时检查原因。5、 采煤机开机前必须先通水，当喷雾泵站停止供水时，应立即停止电机运行。第六章 维护和检修一、井上检查与试运转采煤机在出厂前已做过部件和整机的出厂试验，运抵煤矿后无特殊原因不要重新拆装。由于经过途中运输和搁置过程，必须经过地面运转后方可投入井下生产。地面检查的注意内容有：检查机器各部件是否正常，完整无损，各部件连接部位有无松动；外接管路是否挤压，碰撞损坏，接头是否拧紧；各油池、润滑点是否按润滑系统图要求的油质和油位注油，有无渗漏现象，操作手法是否灵活可靠；机内变压器、调速装置是否完好。整机地面试运转：铺设刮板运输机，将采煤机骑在在运输机上。按正常井下操作顺序接上符合要求的泵、电后，进行整机空载运行。并检查各运载部分的声音是否正常，有无异常的发热和渗漏现象，并操作各电控按钮和手把，检查动作是否灵活、可靠。内、外喷雾是否正常，采煤机与运输机配套是否合适。二、采煤机的操作采煤机在井上检查与试运转正常后，即可运送下井。运送时，要根据矿井的具体条件将机器解体成几部分。整机解体一般分为几大件：中间巷、左右行走部、左右摇臂、左右滚筒。对解体后外露的孔、腔必须严密封闭；对裸露的结合面、齿轮、轴头、管接头、电器插头、操作手把、按钮必须采取保护措施；对某些活动部分必须加以固定；油管、水管两端必须堵后包扎方能下井；对紧固件及零碎小件必须分类装箱下运，以免丢失。井下组装与检查同地面相同。采煤机司机必须经过地面培训，才能上岗。操作注意事项：1、 机前检查： 必须检查机器附近有无人员工作； 检查各操作手把、按钮及离合器手把位置是否正常; 油位是否符合规定要求，有无渗漏现象；2、 采煤机在启动前，必须先供水，后开机；停机时，先停机后关水；3、 未遇意外情况，在停机时不允许使用“紧急停车措施”；4、 操作中随时注意滚筒位置，要防止割顶、割梁或丢顶、飘低等；5、 要随时注意电缆和水管工作状况，防止电缆和水管挤压、蹩劲和跳槽等事故发生；6、 注意观察油压、油温及机器的运转情况，如有异常，应立即停止检查；7、 长时间停机或换班时，必须打开隔离开关，并把离合器手把脱开，关闭水阀开关；三、采煤机的注油采煤机的注油应按注油润滑要求及时加入，保证采煤机的正常运转。注油时必须注意:1、 按注油图标明的油脂牌号加油，不允许混用；2、 液压油与齿轮油，注入时必须经过过滤，以保证优质清洁；3、 注入的油量应适当，要符合注油图标明的要求。四、采煤机的维护检修正确的维护和检修，对调高机器的可靠性，减少事故率，延长使用寿命十分主要。一般分日检、周检、季剑及大修。（一） 日检内容1、 检查各大部件连接的液压螺母及其他螺钉、螺旋是否紧固齐全，发现松动及时拧紧；2、 电缆、水管、油管是否挤压和损坏；3、 检查各压力表是否损坏；4、 各部位的油位是否符合要求，是否有渗漏现象；5、 各操作手柄、按钮是否灵活；6、 截齿和齿座是否损坏与丢失；7、 喷雾是否堵塞和损坏，水阀是否正常工作；8、 行走轮与导向滑靴的工作状况；9、 机器运转时，各部位的油压、升温及声响。（二） 周检内容1、 清洗调高泵站及水阀中的过滤器虑芯；2、 从放油口取样化检工作油液中的油质是否符合要求；3、 检查和处理日检不能处理的问题，并对整机的大至情况做好记录；4、 检查司机对采煤机日常维护情况和故障记录。（三） 季检内容 从放油口取样，化检液压油和齿轮油的油质。 除周检内容外，对遗留的技术问题进行处理，并做好有关记录 第七章 电气部分一、概述 1.产品特征1.1本产品采用了目前国际最先进的开关磁阻电动机调速技术和PLC技术，以及煤矿井下具体的工矿条件，设计制作了可靠的控制、传输、保护等元部件。该系统是一项机电一体化的高新技术产物。1.2开关磁阻电机调速系统（简称“SRD”）,它融新颖的电动机结构开关磁阻电动机（简称“SR”）与现在电力电子技术、电气控制技术为一体，兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点，但又不同于交流变频调速与直流调速。普通电动机是电能磁场感应电流磁场机械能的转化过程，而“SRD”系统是利用磁场和磁场力所具有的特性，直接将磁场力转换成机械能的过程。因此他具有交流变频调速系统及支流调速系统不可比拟的优势。1.3开关磁阻变频调速系统就有以下优点：启动转矩可达而定转矩的150%，启动电流仅为而定电流的30%，使用于重载频繁启动。系统为可逆调速系统，给定量为转速，依据负载情况，电机可自动处于正向电动、制动，反方电动、制动状态。系统闭环调节，机械电器时间常数小，调速精度高，因此使用于转速精度和动态响应要求较高的机械。“SR”电动机无刷无整流子，控制电器及电力结构简单可靠，使用与恶劣的工矿条件。“SR“电动机损耗小、效率高，转子不存在励磁机转差率，因此在很宽的调速范围内效率高达87%以上。“SR”电动机的结构经优化设计，噪声小于80db。1.4PLC，可编程序控制器，是一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键，感应器、开关及脉冲等状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理及执行逻辑、顺序、计时、计数及算术运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器的开关、电磁阀及马达输东器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。尤其外围的装置（个人计算机/程序书写器）编辑/修改程序及监控装置状态，进行现场程序的维护及试机调整。2、主要用途及适用范围 该产品主要用于MG200/500-WD型、MG250/600-WD型、MG300/700-WD型电牵引采煤机中3、使用环境条件3.1海拔高度小于200m。3.2周围介质温度不超过+40、不低于-10.3.3环境温度为+25时，周围空气相对湿度不大于97%。3.4周围介质中无足以腐蚀和破坏绝缘的气体和导电尘埃。4、安全警示4.1该产品必须取得矿用产品安全标志后可下井使用。4.2该产品的电控腔及接线腔的箱盖严禁在带电的情况下打开。该产品在盖箱的显著位置以标有“严禁带点开盖”的字样。4.3该产品中使用的隔离开关“QS”严禁带电离合。4.4该产品的电路严禁乱拆乱调。4.5该产品应连接采煤机后，才能试车运行。二、技术特性1、主要参数电控箱进线电源为交流50HZ、1140V。牵引电机电源电压为直流380V、电流为78A。牵引电机功率为40KW2台。截割电机电源电压为交流1140V。截割电机功率为300KW2（或250KW2或200KW2）台。辅助液压系统调高电机电压为交流1140V。调高电机功率为18.5KW，交流电为11.1A。控制电磁阀电源电压为直流24V、电流1.2A。截割电机功率保护动作值为110%Pe。截割电机、牵引电机、泵电机及100KVA的干式变压器绝缘等级均为H级，温度保护为155。电控箱冷却水流量：40L/min。电控箱为I类隔爆型电器产品，防爆标志为Exd I。2、主要性能整台采煤机的机械动力由两台截割电机、两台牵引电机及一台调高电机提供。本产品具有以下操作、控制、保护及显示功能：2.1通过真空开关远控方式，在采煤机上完成采煤机的启动、停止。2.2通过真空开关远控方式，在采煤机上完成工作面运输机的停止（兼闭锁）。2.3采煤机左、右截割电机和100KVA干事变压器的温度检测和155过热保护；2.4采煤机左、右截割电机和100KVA干事变压器的功率检测和过载保护；2.5可通过电控箱面板操作按钮、遥控器或端头按钮箱，完成采煤机的操作。2.6采煤机牵引速度零位抱闸保护。2.7可通过遥控器或端头按钮箱实现左、右摇臂的升降。2.8具有先进的大屏幕彩色显示屏，提供操作运行显示，实时显示截割电机的功率和温度、100KVA干事变压器的功率、采煤机的牵引速度及相应的故障指示。2.9开关磁阻电机调速系统具有电源过压、电源欠压、控制器过热、传感器错误、牵引电机的155过热、过载等保护功能。三、结构特征与工作原理1、结构特征电控箱分接线腔与控制腔两部分，控制腔内安装有GM2-400型隔离开关、磁阻电机驱动器、DVPM-1控制器组件、A57CTD大屏幕彩色显示屏、电流互感器、控制变压器、采煤机无线电遥控接收机等。接线腔为采煤机上动力电缆及控制和保护电缆的进出线腔。电控箱设计成隔爆型结构，可在含有爆炸性气体混合物的矿井中使用。电控箱的功能作用等；随采煤机整机一起考核。2、电器系统原理2.1主电路部分本系统的供电电压为交流1140V，经两台300A真空磁力启动器，均接出一根的主电缆，送至采煤机接线腔。量真空磁力启动器之间用电缆连接，接成主从延时启动状态（起到分批启动采煤机机电的功能，降低了采煤机的启动电流，以至大大降低了对电网的影响）。真空磁力启动器1（从）在接线腔内通过一组过墙接线柱“XD1”，将1140V电源引入电控腔接在400A隔离开关“QS1”上端。真空磁力启动器2（主）在接线腔内通过一组过墙接线柱“XD2”，将1140V电源引入接线腔接在400A隔离开关“QS2”上端。“QS1”隔离开关下端接两路：第一路接到过墙线柱“XD3”，供给左截割电机“M1”；第二路接到过墙线柱”XD5”，供给泵电机“M3”。“QS2”隔离开关下端接三路：第一路接到过墙线柱“XD4”，供给左截割电机“M2”； 第二路接至100KVA干式电源变压器，供给SRD系统；第三路接至控制变压器，供给控制系统。2.2牵引调速系统部分牵引调速系统（“SRD”）由SRD控制器与两台磁阻电动机：M4、M5组成。交流380V电源接入控制器，经整流电路、控制电路、推动电路、开关变换电路，分两路（共四根）电缆接至M4、M5磁阻电动机。磁阻电动机转子位置传感器的信号，经一条专用电缆接至SRD控制器，形成闭环系统。2.3采煤机控制及保护部分“744型”控制变压器初级1140V电压，经一只1A熔断器接入。次级有170V(0.5A)、28V(8A)、15V(5A)、380V三组电压输出，经熔断器，分别供可编程序控制器、电路板“APS”及瓦斯断电仪。“TA1”、“TA2”、“TA3”三路300/1A电源互感器，分别对左、右截割电动机、100KVA干事变压器的功率动态采样。其信号输入电路板“APS”，经A/D转换比较后供“PLC”处理，然后自动控制牵引速度。达到功率保护的目的。截割电动机M1、M3、100KVA干事变压器的热保护均由“PLC”处理。当电机绕组温度达到155时，即控制真空磁力起动断电器，使整机停止运作。再次开机，显示屏会有相应显示。牵引电动机M4、M5的保护由SRD控制器处理。整个系统的操作，通过电控箱上的按钮和遥控器进行。瓦斯断电仪接线根据其自身的使用说明书进行，电源由牵引变压器提供。把其一族常闭接点串接在采煤机控制回路中，根据煤矿要求调整瓦斯超标动作值。瓦斯超标时，常闭接点打开，即控制真空磁力起动断电器，使整机停止运作。采煤机运行参数及动态参数由电控箱名称 型号或代号 供货单位行程开关 LK19K 无锡盛大机械制造有限公司调速控制器 CMLZ380A40/SH-WX1 无锡盛大机械制造有限公司控制器组件 DVPM-1 无锡盛大机械制造有限公司大屏幕彩色显示屏 A57CTD 无锡盛大机械制造有限公司隔离开关 GM2-400 浙江煤山矿灯厂电流互感器 LM2-1K 无锡盛大机械制造有限公司电阻 RX23-20-10 无锡盛大机械制造有限公司控制变压器 774 无锡盛大机械制造有限公司高压保险丝 RL5-1A/1140V 无锡盛大机械制造有限公司遥控器 FYF 无锡盛大机械制造有限公司瓦斯断电仪 DJB4 无锡盛大机械制造有限公司真空磁力启动器 QJZ-300/1140S 徐州煤矿机械厂端头按钮箱 KXB2/24C 无锡盛大机械制造有限公司四、SRD系统1、结构与工作原理本厂品在结构上包括1套电控系统、2台12/8极SRD电动机、3只电感（带回馈功能选用）和1块采煤机数码显示板。其中电控系统包括了1台整流单元、2台控制单元和一个总线。因为整流单元和控制单元内部安装有SRD电动机所需要的所有元部件，用于控制两台SRD电动机的运行，所以将其统称为功能单元。总线单元内部仅包含了几个功能单元之间的相互电气连接，以及各功能单元对外（SRD电动机、采煤机的外围电气系统）的电气连接线，主要采用航空插头插接的方式，从而使功能单元在井下方便拆卸，而总线单元自身基本不会出现故障。电控系统的所有单元共同安装在采煤机的隔爆腔内，隔爆腔内必须具有带水冷功能的安装平面，因为控制单元和整流单元（功能单元）在工作时产生热量，必须及时通过各单元的铝散热底板将热量传走，才能保证各单元正常使用。功能单元通过安装在隔爆腔的水冷安装平面上，即可实现相应的散热要求。三个功能单元安装时应并排安装，两台控制单元放在整流单元两侧，总线单元置于上方（参见图六所示），从而有利于总线单元与各功能单元的连接。如果用户在单元布置上有特殊要求，应在定货时特别提出。电控系统可根据用户要求在整流单元部分内置回馈单元，用户选择回馈单元后，整流单元的外形安装尺寸不变，但需要另外增加了3只外置电感。内置回馈单元和无回馈单元的系统框图分别如图二所示。电控系统的整流单元接受交流电源供电（3相380V/50HZ），将其整流成直流电（约520V）后供给2台控制单元，如果整流单元具有回馈功能，则在采煤机下坡或降速，SRD控制单元将制动发电，使直流侧电压升高，当超过设定的门槛电压时，回馈单元电路可以将直流电能回馈到交流电网。具有回馈功能的整流电路需要三只外置的电感进行限流。2台SRD控制单元接受整流单元中的用户的控制指令信号及数字同步给定板的速度指令信号，并分别控制2台SRD电动机运行。SRD电动机的运行状态（转速、转向、瞬时位置等信号）通过位置传感器反馈给SRD控制单元。2台控制单元还把两台电动机运行电流信号（对应转矩、功率）传至数字同步给定板。数字同步给定板接受来自采煤机电控系统(PLC)的外部速度指令信号，同时根据2台SRD电动机的运行电流调节2台SRD电动机的转速和输出功率。使2台电动机保持输出功率基本一致。当系统发生各种故障（过载、堵转、过流、过压、欠压、过温度等）时，系统保护停机，并向采煤机的外围电气系统发出故障信号。SRD的工作原理我们以典型三相6/4及旋转式开关磁阻电动机来说明，他有六个定子磁极和四个五绕组的转子凸极所组成定子，定子齿上有集中绕组，其圆周相对两齿的绕组为一组。当某相绕组激励时，将产生一个相邻的转子齿与该相绕组轴线相重合的电磁转矩。顺序激励各相绕组（如A-B-C-A、），则可使转子连续转动。改变激励次序，可改变电动机转向。控制激励电流的大小和通断时刻，可改变转矩，改变转速，还可以实现制动。该电动机机构十分简单坚固，维护方便，控制也很方便。为了检测电动机转子的瞬时位置和转速，在电动机后部装有三个传感器。该传感器采用高性能的光电元件，其抗干扰能力强、耐热性能好、寿命长，并且有防尘性能良好的防护罩保护。控制器有功率电路板、控制电路板、推动电路板、接线端子板，以及机壳、散热器组成。图四表示了控制器中的功率电路与电动机绕组的链接。三相交流电源经二级管整流电路V转为直流电源。六个 IGBT功率开关TA、TA、TB、TR、TC、TC和继流二级管 DA、DA、DB、DB、DC、DC组成三相桥式逆变电路。这里采用A、B、C三相一次通电的工作方式，图五表示了电动机反转时六个功率开关的工作顺序。直流电源经两道通的功率开关激励相应的电动机绕组。当任一相功率开关关断时，该相绕组通过续流二极管向电容器C续流和回馈能量。该电路采用了较小的功率开关，电路简单，并且其功率开关同电动机绕组相串联，避免了桥式逆变电路（如变频器）易产生上下桥臂直通短路和危险，故工作可靠性大大提高，保护电路也相对简化。控制电路的作用是根据外部操作控制要求和电动机的实际运行情况不断调节输出信号，以通过驱动电路和功率电路改变电动机的激励，使之达到规定的运行要求，并处于最佳工作状态。控制电路有一个单片机及数字、模拟电路组成，工作稳定、抗干扰能力强、响应快。2、外型及安装尺寸说明：本说明书中对与二台控制单元的区分定义，都按照图六所示，左台为单元1，右台为单元2.整套电控系统的接线是以总线单元为核心二台控制单元和一台整流单元通过航空插头出线，集中进入总线单元，构成各功能单元之间的电器连接；或由总线单元的左侧引出，连线SRD电动机、采煤机的外围电气系统。用户在拆装、更换控制单元和整流单元时非常方便，而且不会出现错误。 3、主要性能指标输 出 参 数 额定功率（KW） 402 额定转速(rpm) 1000 最高转速(rpm) 1350 输出特性 额定速以下为恒转矩，额定速以上为恒功率 过载能力 110120%（额定转矩） 启动转矩 不小于150%（额定转矩） 稳速精度 0.5%（最高转速） 2电机输出转矩差 不大于10%（额定同步运行时） 响应时间（S） 0.5电源 电压/频率 3380V15%或-20%，50HZ5%控 制 参 数 正反向、起停控制 开关、触头 转速控制 模拟电压（0-5V） 升降时间 升速20秒（0最高速），降速10秒（最高速0）保 护 电源过压 动作值不低于115%额定电压，人工恢复 电源欠压 动作值不高于80额定电压，人工恢复 电动机过载 延时10秒动作，人工恢复 电动机堵转 立即动作，人工恢复 电动机过热 检测绕组温度，155动作，常闭，人工恢复 控制器过热 70动作，人工恢复电动机 绝缘等级 F 防护等级 隔爆，IP54 冷却形式 水冷控制器 安装型式 地板安装式 防护等级 IP00 冷却型式 底板传导冷却（与冷去腔紧密接触）环境 海拔高度 不超过2000米（80110kpa） 使用温度 -540 相对湿度 不大于95，不结露 显示功能 通过采煤机数码显示板和采煤机的外围电器PLC系统，显示电动机运行、保护状态。（每台SRD控制单元内部配一块SRD显示板，可作为检修时的状态显示）5、接线端子说明控制单元航空插头输出说明（单元1和单元2完全相同）插头型号 插头针位 输出名称 用 途X1、X2 WS55 7芯 2 A1 通过总线单元输出，用于连接SRD电动机的绕组输出端子其中左台SRD控制单元（单元1）由总线单元输出的标号为：1A1、1A2、1B1、1B2、1C1、1C2其中右台SRD控制单元（单元2）由总线单元输出的标号为：2A1、2A2、2B1、2B2、2C1、2C2 3 A2 4 B1 5 B2 6 C1 7 C2 X7、X10WS485芯 3 + 经过总线单元，连接整流单元输出的直流母线。 5 + 2 - 4 - X3、X4WS165芯 1 111 电动机位置传感器对应端子1 通过4芯屏蔽电缆由总线单元输出SRD控制单元1输出标号为：111(1)、112(1)、113(1)、114(1)、115(1)SRD控制单元2输出标号为：111（2）、112（2）、113（2）、114（2）、115（2） 2 112 电动机位置传感器对应端子2 3 113 电动机位置传感器对应端子3 4 114 电动机位置传感器对应端子4 5 115 电动机位置传感器对应端子5 X11、X14WS209芯 1 T11 控制单元连锁输入端。与GD短路，该单元可以启动，断开则跳T11保护。该端与整流单元的EO（X12-1、X13-1）相连，接收故障连锁信号。 2 V1 控制单元转速输入端。模拟电压信号0-5v，对应电机0-1300rpm。该端与整流单元的V1（X12-2、X13-2）相连，接收转速给定信号。 3 Do+ 控制单元的电机绕组电流反馈信号输出端，用于系统的功率平衡调节。该端与整流单元的I1（X12-3、X13-3）相连，输出电机绕组电流反馈信号。 4 FR 控制单元的转向信号输入端。与GD断开：电机正转；与GD短路，：电机反转。该端与整流单元的REV1（X12-4）、REV2（X13-4）相连，接收电机转向信号。 5 RES 控制单元的故障复位输入端。系统故障时，RES与GD短路系统复位；系统正常时，RES与GD为断开状态。该端与整流单元的RES1（X12-5、X13-5）相连。 6 GD 控制单元内部控制电路的电源公共地。 7 SO+ 控制单元的运行状态的脉冲输出口，为集电极开路输出方式。该端与整流单元的123（1）（X12-6）、123（2）（X13-6）相连，再经过插头X15的123（1）（X15-8）、123（2）（X15-11）输出到PLC或采煤机数码显示板。 8 ST 控制单元的起动使能输入端。ST与GD断开，控制单元对应电机停止；ST与GD短路，控制单元对应电机起动。该端与整流单元的ST1（X12-7）、ST2（X13-7）相连，再经过插头X15的ST（1）（X15-8）、ST（2）（X15-11）连接到PLC。 9 EOB 控制单元的故障输出状态输出口，为继电器输出方式。正常时为常开状态。该端与整流单元的EO1（X12-8）、EO2（X13-8）相连，输出故障状态。整流单元航空插头输出说明：插头型号 插头针位 输出名